이건재 KAIST 교수 "대면적 양산용 플래시광 장비 개발 상용화"

국내 연구팀이 유연한 기판에 기존 대비 3배 이상 잘 달라붙는 투명 전극을 개발했다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 이건재 KAIST 신소재공학과 교수 연구팀이 은나노와이어에 플래시 빛을 쬐어 휘어지는 디스플레이 핵심 소재인 고성능 유연 투명전극을 제작했다고 6일 밝혔다.

은나노와이어는 머리카락 두께의 1/1000 정도로 얇고 미세한 실이다. 쉽게 구부릴 수 있는 성질로 투명전극 제조 소재로 주목받고 있다.

기존 은나노와이어를 사용한 투명전극은 나노와이어 사이의 높은 접촉저항 때문에 전기가 잘 통하지 않았다는 단점이 있었다. 또 플라스틱 유연기판으로부터 쉽게 떨어지는 점이 한계로 지적됐다.

플래시 빛으로 연결된 은나노와이어(A)와 기판에 붙어 있는 모습(B).<사진=연구팀 제공>
플래시 빛으로 연결된 은나노와이어(A)와 기판에 붙어 있는 모습(B).<사진=연구팀 제공>
연구팀은 자외선부터 적외선까지 넓은 파장을 갖는 플래시 빛을 강하게 쬐어 전기가 잘 통하고 기판에서 잘 안 떨어지는 유연 투명전극을 만들었다.

자외선이 은나노와이어 교차지점에서만 강한 열을 발생시킨다는 점을 이용해 그물망처럼 연결시켜 접촉저항을 낮췄다. 은나노와이어 투명전극 전기저항을 5옴스퀘어(Ω/sq)로 낮춰 기존보다 전류를 6배 이상 잘 통하게 했다.
 
또 플래시 빛 적외선은 플라스틱 기판과 투명전극 사이에 열적 상호작용을 일으키도록 해 접착력을 3배 이상 증가시켜 나노와이어가 기판으로부터 잘 떨어지는 문제도 해결했다.

이건재 교수는 "빛과 나노물질 상호작용을 이용해 전기가 잘 통하는 고성능 유연한 투명전극을 개발한 것"이라며 "공동 연구팀인 박홍진 BSP 대표와 협력, 대면적 양산용 플래시광 장비를 개발해 상용화했다"고 말했다.

이번 연구성과는 자연과학과 응용과학 분야 국제학술지인 '어드밴스드 머터리얼즈'(Advanced Materials) 최신호 표지논문으로 2월 2일자로 게재됐다.

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